Гидравлик хүчний системийн үр ашиг сайжруулах арга хэмжээнүүд болон загвар судалгаа

Уламжлалт гидравлийн цахилгаан хүчний системд энергийн алдагдлыг ойлгох

Тасралтгүй ажилладаг насос болон нарийн бүтэцтэй бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн сүлжээний улмаас үр ашгийн байдал

Хуучин үеийн гидравлик энергийн системүүд нь бодитоор оруулж буй энергийн 60 хувь хүртэлхийг алдагдуулдаг. Ихэнхдээ эдгээр насоснууд тасралтгүй ажилладаг, мөн бүх талаар нарийн механизм байршуулсан байдагтай холбоотой юм. Хамгийн үр ашгүй зүйл бол ийм системүүд юу ч болоогүй үед ч бүтэн даралтыг хадгалж байдаг явдал юм. Энэ нь улаан гэрэл дээр зогсож байх үед машины хөдөлгүүрийг эргүүлэхтэй адил юм. Өнгөрсөн жилийн энерги хэмнэлтийн сүүлийн үеийн судалгаанд сонирхолтой нэг зүйлийг олж тогтоов. Тэд эдгээр урсгалын хяналтын крануудаас үүдэлтэй бараг тал (ойролцоогоор 44.5%) их хэмжээний энергийн алдагдал гардаг гэдгийг илрүүлсэн.

Гидравлик системийн үр ашгийг дарагдлын алдагдал хэрхэн нөлөөлөх

Элэгдэл, дулаан алдалт, нүхрэлт, даралтын хяналт нь энергийн алдлын үндсэн шалтгаан болдог.

Энергийн алдагдал дөрвөн үндсэн механизм замаар үүсдэг.

Алдагдлын хүчин зүйл

Бууруулах хүндрэл	Ерөнхий Нөлөөлөл	Шугамын шингэний үрэлт
Нийт алдлагдлын 18-22%	дунд зэрэг (материалын шинэчлэлт шаардана)	Нийт алдлагдлын 15-20%
Халуунд тэсвэртэй	өндөр (хөргөлтийн систем шаардана)	Урсгалын хэрэгцээ насосны багтаамжийн 70%-иас буурвал үүсэх паразит алдагдал хугацаа өнгөрөх тутам хуримтлагдаж, нийт системийн үр ашгийг эрс бууруулдаг. Энэ нь уян хатан ачаалал бүхий хэрэгслүүд, жишээ нь үйлдвэрлэлийн пресс эсвэл гарааны машин механизмд илүү ихээр илэрдэг.
Микро нэвчилт	нийт дүнгийн 5-12%	Бага (салбангийн засвар үйлчилгээ)
Даралт шигдэх хяналт	нийт дүнгийн 8-15%	Өндөр (краны тохируулга)

Хуучирсан системд илрээгүй нэвчилт нь үр дүнтэй даралтыг хүртэл 20%-иар бууруулах бөгөөд насосууд энергийг нөхөхийн тулд илүү их хэмжээгээр ашиглахад хүргэдэг. Нийлмэл нөлөө нь шингэний температурыг ерөнхийдөө 15–25°C-аар нэмэгдүүлж, тослох чадварыг муутгаж, элэгдэлийг хурдасгадаг.

Гидравлик цахилгаан эрчим хүчний үр ашгийг дээшлүүлэх ухаалаг технологи

Адаптив ажиллагааг хангах хувьсах хурдны насос болон тараан байршуулсан гидравликийн бүтэц

Хувьсах хурдны насосны технологи нь бодит цагийн шаардлагатай урсгалыг нарийвчлан тохируулах боломжийг олгох бөгөөд тогтмол хурдтай ажиллалтаас үүдэлтэй энерги алдагдлыг арилгана. 2024 оны гидравликийн үр ашгийн судалгаанд үзүүлсэнээр, тараан байршуулсан гидравликийн бүтцийг ашигладаг үйлдвэрлэлийн үйлдвэрүүд пик моментаар шаардлагатай ачааллыг хангаж, нарийн сүлжээн дэх ажиллагааг хялбарчилснаар энергийн хэрэгцээг 32% бууруулсан.

Орчин үеийн гидравлик хүчний системд цахим хяналт болон програм хангамжийн интеграци

Дэвшилтэт цахим хяналтын нэгжүүд нь краны байршил, даралтын түвшин болон ачааллын мэдээллийг бодит цагт зохицуулан ажилладаг. Интеграцлагдсан програм хангамжийн платформ нь янз бүрийн ажиллагааны нөхцөлд шингэний динамикийг оновчтой болгох бөгөөд хуучин механик хяналтаас 15–20% илүү хурдан урвал үзүүлдэг.

Бодит цагт даралт хянах, урсгалын алдагдлыг илрүүлэхийн тулд Интернетийн технологийг ашигласан сенсорууд

Утасгүй хэлбэлзэлийн сенсор болон даралтны трансмиттерууд нь гидравлик хэлхээг тасралтгүй хянах боломжийг олгодог. Эдгээр IoT төхөөрөмжүүд 0.5 литр/минутад хүртэл жижиг урсгалын алдагдал болон ±2 бар-аас хэтэрсэн даралтын хэлбэлзлийг илрүүлэх чадвартай бөгөөд цаашдын эвдрэлээс өмнө засвар үйлчилгээний мэдэгдэл илгээдэг. Тал дээрх хэрэгжилт нь бүрэн задралаас үүдэлтэй 68% эвдрэлийг урьдчилан сэргийлдэг.

Зогсонгишлыг болон энерги алдагдлыг хамгийн бага байлгахын тулд хиймэл оюунд суурилсан урьдчилан сэргийлэх засвар үйлчилгээ

Машин сургалтын загварууд нь түүхэн болон бодит цагт авсан мэдрэгчийн өгөгдлийг шинжилж, 89% нарийвчлалтайгаар засварын хэрэгцээг урьдчилан таамаглана. 2023 оны урьдчилан сэргийлэх засварын тайлангийн дагуу эдгээр системүүд насосны ажиллах хугацааг 40%-иар, том жижиг техникт тооцоогоор бус зогсолтыг 35%-иар бууруулж, тоног төхөөрөмжийн амьдралын мөчлөгийн туршид энерги хэмнэлтийг баталгаажуулдаг.

Дэвшилтэт компонентүүд: Дижитал шахалттай насос болон гибрид цахилгаан-гидравлик системүүд

Дижитал шахалттай насосны технологи: Зарчим болон энерги хэмнэх давуу тал

Дижитал шилжилтийн насосууд нь зөвхөн шаардлагатай үед л тодорхой камеруудыг идэвхжүүлэх компьютерийн удирдлагатай хялбаруудыг ашигладаг тул хуучин байдлаар тогтмол шилжилттэй загваруудаас ялгаатай ажилладаг. Үр дүнд нь машинууд эдгээр өдрийн турш идвэхгүй суугаад маш бага энерги алддаг болсон. 2020 онд нийтэлсэн судалгаагаар зөвхөн алдагдсан цахилгааны хувьд 15-22 хувийн хэмнэлт гарсан байна. Өнгөрсөн жилийн мэдээллийг үзвэл, томоохон тоног төхөөрөмжийг шинэчилсэн компаниуд мөн л гайхамшгийн үр дүн гаргасан. Экскаватор, кран зэрэг хүнд тоног төхөөрөмжүүд шинэчлэлтийн дараа 30-40 хувийн сайжруулалттай болсон. Дулаан бага цуглуулах нь деталиуд хурдан изнахгүй болгох ба ингэснээр цаг хугацааны хувьд засвар үйлчилгээний зардлыг хэмнэдэг.

Тохиолдол: Volvo CE-ийн экскаватор дахь дижитал гидравлик актюаторууд

Volvo CE 20 тонны шахуургын шугамд даралт тэнцвэржүүлсэн удирдлагаар хангасан дижитал орон тооны ажиллагааг нэвтрүүлснээр шахах үед дундаж энергийн хэрэглээг 28%-иар бууруулсан бөгөөд хариу үйлдэлд нөлөөлөл үзүүлээгүй. Талбайн шалгуунд тасралтгүй ажиллаж байх үед шингэн тосны температур 19%-иар буурсан нь шууд хэрэгслэлийн амьдралыг уртасгасан.

Динамик хэрэглээнд үр ашгийг сайжруулахын тулд гибрид цахилгаан-гидравлик ажиллагаа

Гибрид цахилгаан шингэн хөдөлгүүрт системийн талаар ярих үед бидний харж буй зүйл бол цахилгаан моторуудыг уламжлалт шингэн хөдөлгүүрт багаж хэрэгсэлтэй хослуулж, шаардлагатай үед л энерги өгч чаддаг болгох юм. Ийм төрлийн системүүд автомашин үйлдвэрлэлийн салбарт ихээхэн нөлөө үзүүлсэн бөгөөд компаниуд ачааллын мэдрэгч алгоритмуудын тусламжтайгаар 35-50 хувийн энергийн хэмнэлт олж чадсан. Жишээлбэл, Хятад дахь нэг үйлдвэр саяхан тогтооволтын тоног төхөөрөмжөө шинэчилсэн. Тэд өөрсдийн хөрөнгө оруулалтаас орлоготой болох хугацаа анх хүлээснээсээ 40 хувиар илүү хурдан ирснийг анзаарсан. Яагаад гэвэл эдгээр шинэ системүүд цахилгаан хэрэглээний оргил цагийн дээд хэмжээнүүдийг бууруулж, өдрийн туршид нөхцөл байдлаас хамааран даралтыг тохируулдаг. Ингэж бодоход логик санагддаг шүү дээ...

Энерги сэргээх, системийн түвшний үр ашгийг сайжруулах стратеги

Сэргээгч хэлхээ ба үйлдвэрлэлийн шингэн хөдөлгүүрт системд энерги сэргээх

Регенератив хэлхээ нь цахилгаан хөдөлгүүр зогсох үед алдагддаг энергийн 35% хүртэл сэргээн авч, дараагийн мөчлөгт дахин ашиглахын тулд шүүрхийн хуримтлагчид хадгалдаг. Хэвлэх пресс болон материал зөөвөрлөх тоног төхөөрөмжинд ялангуяа үр дүнтэй байдаг ба энэ арга нэмэлт тоног төхөөрөмжийн өөрчлөлтийг хамгийн багаар шаарддаг бөгөөд насосны хөдөлгүүрийн ачааллыг хэмжигдэхүйц бууруулдаг.

Давхардсан цахилгаан хувиргалтыг бууруулахын тулд нэгтгэн нийлүүлэх даралтын шугамын систем

Төвийн даралтын шугамын систем нь бүх гидравлик сүлжээнд тогтмол даралтыг (ихэвчлэн 180–220 баар) поддержка хийж, насосны давхардсан шатыг арилгадаг. Энэ дизайн нь автомашин сваркин жижиглэгдсэн шугамд шинэчилсэн судалгаагаар баталгаажсан байдлаар олон үйлчлэгчтэй тохиолдолд throttling алдагдлыг 18–22% бууруулдаг. Хялбаршуулсан бүтэц нь цифров вентиль блок ашиглан нарийвчлалтай урсгалын хуваарилалтыг дэмждэг.

IoT-д суурилсан бохирдлын хяналтаар гидравлик шингэний менежментийг үр дүнтэй болгох

IoT сүлжээнд холбогдсон жижиг хэсгийн тоолуур нь бидний сайтар мэдэх ISO 4406 стандартын дагуу шингэний цэвэр байдлыг хянах бөгөөд хэрэв шингэнд их хэмжээний бохирдол илрэх үед нэмэлтээр засвар үйлчилгээний ажилтнуудад немэх замаар мэдээлдэг. Эдгээр тоолуурууд нь вискозитетийг газар дээр нь хэмжих датчикууд болон ухаалаг, цаад технологийн програм хангамжуудтай хамтран ажиллахад томоохон уул уурхайн зэвсэгтэй компаниуд өөртөө хэрэглэдэг смазкийн зардлаа ойролцоогоор 40 хувиар бууруулсан байдаг. Бохирлогчдыг ийнхүү нарийвчлан хянаж байгаагийн гол зорилго бол краннууд эрт нас барахаас сэргийлж, гидравликийн системийг ихэнх хугацаанд төлөвлөсөн шиг ажиллуулах явдал юм. Ихэвчлэн инженерүүд анх удирдамж боловсруулах үед тодорхойлсон параметрүүдээс зөвхөн ойролцоогоор 2% -иар л хазаардаг.

Бодит ертөнцийн хэрэглээ ба масштаблах боломжтой үр ашгийн дээшлэл

Туршилтын судалгаа: Тянжин Ураниус Хидравлик Машин механизм Ко Лтд-д тавигдсан хайлтын шахуурын үр ашгийг сайжруулах

Тяньцзинь Уранус компанийн инженерүүд тогтмол багтаамжийн насосыг хувьсах хурдны хөдөлгүүрээр солих, цахилгаан сэргээх хэлхээ нэмж оруулах замаар чангаруурын хүчдэлийг сайжруулсан. Энэхүү шинэчлэл нь үйлдвэрлэлийн гарцад өөрчлөлт оруулахгүйгээр дээд түвшний ажиллагааны үе шатанд энергийн хэрэглээг 23%-иар бууруулсан бөгөөд хуучин системд ч гэсэн орчин үеийн технологи нэмж суулгаснаар хэмнэлт болон үр ашгийг хэмжээс хамааран сайжруулж болохыг харуулж байна.

Эдийн засгийн үр дүнтэй шингэн хүчний шийдлүүдийн энергийн хэмнэлтийг хэмжих, масштаблах

Хувьсах хурдны насос, дижитал удирдлагын системийг нэгдмэл байдлаар шинэчлэх нь хүнд үйлдвэрт жилд дунджаар 740 мянган долларын энергийн хэмнэлттэй байдаг (Ponemon, 2023). 2024 оны Үйлдвэрийн Гидравлик Тайлангийн мэдээллээр модуль бүтэц нь нэг машинд зориулсан шинэчлэлээс эхлээд бүх үйлдвэрийг хамарсан нэгдмэл хэрэгжүүлэлт хүртэл зардал харьцангуй багатайгаар масштаблах боломжийг олгох бөгөөд баримтжуулсан тохиолдлуудын 78%-д эргэн төлөгдөх хугацаа 18 сараас бага байна.

Гидравлик хүчний нэгжийг загварчлалд үндэслэн тохируулахад дижитал хос хэрэглэх

Дижитал хоёрд хувьсгал нь операторуудад гидравлик системийг суурилуураасаа өмнө даралтын тохируулга, бүрэлдэхүүн хэсгийн хэмжээ, энерги сэргээх тактикуудыг нарийвчлан тохируулах зорилгоор хиймэл оюун ухаан дээр суурилсан загварчлал ашиглан имитаци хийх боломжийг олгодог. Эдгээр виртуал оновчтой болгох арга замууд нь ихэвчлэн харьцуулах туршилт, алдааны аргаар олж чаддаггүй нэмэлтээр 12–15% энергийн хэмнэлтийг илрүүлдэг.

Түгээмэл асуулт

Гидравлик энергийн системд энергийн алдагдлын голомт нь юу вэ?

Үүнд тасралтгүй насосны ажиллагаа, шахалтын алдагдал, шингэнийг үрэлт, дулаан алдагдал, жижиг хэмжээний нэвчилт, даралт тохируулах үед хэтрэх зэрэг орно.

Хувьсах хурдтай насос гидравлик системийн үр ашгийг хэрхэн сайжруулах вэ?

Хувьсах хурдтай насоснууд бодит цагийн шаардлагад нийцүүлэн урсгалыг динамик байдлаар тохируулдаг тул тогтмол хурдтай системд гардаг энергийн алдагдлыг бууруулдаг.

Цахилгаан хяналт модерн гидравлик системд ямар үүрэг гүйцэтгэдэг вэ?

Цахилгаан хяналт нь крануудын байрлал, даралтын түвшинг нарийвчлан удирдан, янз бүрийн нөхцөлд шингэний динамикийг оновчтой болгох замаар үр ашгийг сайжруулдаг.

IoT-тэй сенсорууд гидравлийн системд ямар ашиг оруулах вэ?

Эдгээр нь бодит цагт хяналт тавих, микро хэвийн болон даралтын хазайлтыг илрүүлэх боломжийг олгох бөгөөд цаг алдалгүй засвар үйлчилгээ хийх, гэмтэл аюулгүй байхад нь саатуулахад хүргэдэг.

Гидравлийн системд дижитал хос технологийн ямар давуу талууд байдаг вэ?

Дижитал хос технологи нь системийн параметрийг имитаци хийж, оновчтой болгох боломжийг олгодог бөгөөд ихэвчлэн нэмэлт энерги хэмнэлтийг илрүүлдэг ба нийт үр ашгийг сайжруулдаг.